Схема электронных часов на микросхеме KR145IK1911 и DS32kHz с дисплеем VFD IVL1-7/5. Растущая популярность VFD-дисплеев, их относительно низкая цена и интересный внешний вид побудили меня построить часы на основе такого дисплея.
Сердцем часов является одна из старейших специализированных микросхем для электронных часов советского производства КР145ИК1911 (КР145ИК1911) в корпусе 40-DIP.
Схема электронных часов может управлять внешними устройствами или просто использоваться как будильник и таймер. Я не использовал эти функции в своем решении. Все это было собрано на универсальной макетной плате.
Силовая часть осталась на родной плате от неисправных часов. Микросхема КР145ИК1911 требует постоянное напряжение питания -27В, которое поступает от стабилизатора собранного на основе мостового выпрямителя, стабилитронов и транзистора.
Используется маломощный трансформатор с двумя вторичными обмотками, одна для получения напряжения -27В, а другая для получения переменного напряжения накала 5В. Поскольку цепь накала дисплея также является катодом, трансформатор имеет отвод в середине обмотки.
Чтобы продлить срок службы дисплея, напряжение накала снижено примерно до 4,8 В. Часы также снабжены резервной схемой обслуживания основного генератора на базе двух последовательно соединенных батареек А23.
На выходах микросхемы 12-18 формируется семисегментный цифровой код.
Для индикации чисел используется VFD дисплей ИВЛ1-7/5 с мультиплексным управлением. Сигналы с микросхемы КР145ИК1911 управляют анодным потенциалом отдельных цифр и служебных знаков, обеспечивая их поочередное включение.
Одновременно отображается только одна цифра, но переход от одной цифры к другой происходит с частотой 500 Гц, благодаря чему свечение цифр на дисплее кажется нашему глазу непрерывным. Мигание служебных меток (точек) дисплея осуществляется путем подачи сигнала частотой 1 Гц с выхода 22.
Основной генератор расположен внутри микросхемы, соединенной со стандартным кварцевым резонатором частотой 32,768 кГц. Генератор изначально был подключен к резонатору и двум конденсаторам по 20 пФ. Однако его точность не была удовлетворительной.
Поэтому я решил добавить в схему дополнительную емкость в виде подстроечного конденсатора 4,2-20пФ. Несмотря на многочисленные попытки отрегулировать частоту и заменить конденсаторы на чуть большую емкость (22пФ), я решил поискать другое решение.
В конце концов я использовал в качестве генератора специализированную схему Dallas DS32kHz, которая представляет собой кварцевый генератор с температурной компенсацией (TCXO) с выходной частотой 32,768 кГц. Питается он через стабилизатор 78L05 напряжением 5В.
Он также имеет резервный источник питания, которое создается благодаря основному генератору системы КР145ИК1911. Применяемая микросхема DS32kHz, как заявляет производитель, имеет отклонение ±2ppm, что дает ±1 минуту в год. Схема электронных часов работает отлично, ход очень точный.
Окончательная схема электронных часов:
Макетная плата;
Внешний вид часов:
